Jak má chodec poznat, že ho autonomní auto nepřejede?

Odhadnout chování samořiditelných aut na silnici může být pro člověka těžké. Třeba proto, že mu chybí drobné indicie, kterých si všimneme u lidského řidiče. Jak to udělat, abychom počítačům dokázali „číst myšlenky“?

Vstoupíte před auto, které se blíží k přechodu? To do značné míry záleží na tom, co vám řekne pohled na jeho řidiče. Dívá se na silnici? Dává najevo, že vás vidí? Začíná zpomalovat daleko před přechodem? Nebo přímo dá znamení rukou? Aniž bychom to věděli, mezi chodcem a řidičem proběhne čilá výměna drobných signálů.

Ale co když za volantem nikdo nesedí? Jaké informace má v takovém případě chodec k dispozici, aby pochopil záměr vozidla?

Na tuto otázku se pokusila odpovědět ve svých pokusech i americká společnost Motional, za kterou stojí mimo jiné společnost Hyundai. Najala si tým animačního studia CHRLX, které vytvořilo vysoce realistický zážitek ve virtuální realitě určený k testování reakcí chodců na různá signalizační schémata. Výsledky byly nedávno zveřejněny v časopise IEEE Robotics and Automation Letters.

Vzhůru do jiné reality

V rámci studie provedené společností Motional si 53 účastníků nasadilo na hlavy virtuální brýle, které je přenesly na roh čtyřproudé městské křižovatky. Každý z účastníků 33krát čelil jednoduché dopravní situaci: ke křižovatce, kterou se snažili přejít, se blížilo auto. Vozidlo se ovšem chovalo – a také vypadalo – v různých případech odlišně. Účastníci pokusu se mohli pouze rozhlížet, nemohli se pohybovat. Místo toho museli stisknutím tlačítka na ručním ovladači naznačit, kdy je podle nich bezpečné přejít.

Tři základní scénáře napodobovaly způsob, jakým by zastavil lidský řidič. V jednom z nich byl za volantem člověk, ve druhém nikoliv, ovšem na voze byla rozmístěna nápadná signalizační světla. A ve třetím scénáři měl vůz velký LED displej, který ukazoval, kdy vozidlo dává přednost – což je přístup mezi výrobci vozů bez řidiče oblíbený.

Společnost Motional pak ještě programátorům navrhla různé změny chování, kterými by vůz mohl chodcům dát viditelně najevo, že kvůli nim zastavuje. Patřilo k nim například to, že vůz zabrzdil dále od přechodu a také důrazněji. Jindy vůz zastavil několik metrů (zhruba na délku jednoho auta) od přechodu, případně jeho zastavení doprovázely „přehnané“ akustické signály (např. zesílený zvuk brzdění či chodu motoru v nízkých otáčkách). Poslední možností pak byla kombinace těchto zvuků s viditelným poklesem přídě vozu, tedy jako kdyby vůz velmi silně brzdil.

Pro kontrolu odpovědí účastníků tým zařadil do pokusu také kontrolní scénář, kdy vůz nezastavil. Jejich reakce svědčily o tom, že simulace byla dostatečně reálná, řekl šéf vývoje ve firmě Paul Schmitt pro časopis IEEE Spectrum: „Zažil jsem lidi, kteří v naší laboratoři ve třetím patře této kancelářské budovy doslova zvedali prostředníček na virtuální auto, které jim právě projelo přímo před nosem,“ říká.

Tým pak měřil, jak rychle se účastníci rozhodli přejít. Po každém pokusu jim také dal vyplnit krátký dotazník, aby se zjistilo, jak bezpečně se lidé v daném scénáři cítí, jak si jsou jisti svým rozhodnutím přejít a jak jasně chápou záměr auta.

Když auto včas výrazně zabrzdilo, nebo zastavilo několik metrů před přechodem, lidé si byli podstatně jistější: větší díl účastníků přešel ulici ještě předtím, než vozidlo zůstalo úplně stát. V průzkumech však nejvyšší hodnocení pocitu bezpečí, jistoty rozhodnutí a pochopení záměru u lidí vyvolalo, když auto zastavilo oněch již zmíněných zhruba pět metrů před přechodem.

Ukázalo se i jinde

Tato reakce není příliš překvapivá, uznal sám tým. Ostatně i proto, že toto jednání – tedy zastavení daleko před přechodem – bylo inspirováno tím, jak se chovají lidští řidiči, když kvůli chodcům zpomalují. Překvapivější bylo podle autorů práce, že mezi základními scénáři s řidičem a bez něj byl jen malý rozdíl v reakcích. To by naznačovalo, že chodci věnují větší pozornost pohybu vozidla než řidiči za volantem (a jak si jistě pozorný čtenář všimne, naznačuje to také, že námi na začátku zmíněná výměna signálů mezi řidičem a chodcem není až tak důležitá).

To potvrzují i další výzkumy, řekl pro IEEE Spectrum Wilbert Tabone, doktorand na Technické univerzitě v Delftu v Nizozemsku, který se zabývá interakcí robotů s lidmi. Zatímco většina pokusů o řešení tohoto problému se zaměřuje na displeje, které nahrazují signály, jako je oční kontakt nebo gesta rukou, podle něj většina odborných studií ukazuje, že většina lidí sleduje v první řadě to, co dělá samotné auto.

Přesto si Tabone myslí, že nakonec nejúčinnější bude kombinace obojího, tedy změn v jízdě vozu i doprovodných signálů. Plánuje například, že úspěšné by v tomto ohledu mohlo být využít rozšířené reality. Jinak řečeno, že by autonomní vůz mohl své „úmysly“ sdělovat přímo do nějakého elektronického zařízení (třeba chytrých brýlí) chodců ve své blízkosti.

Tabone vyvinul systém, který by vozidlům bez řidiče umožnil sdělovat svůj záměr přímo chytrým brýlím chodce, které by pak vizuálně signalizovaly, zda je bezpečné přejít, či nikoli. K tomu jen dodejme, že lidé – alespoň zatím – podobné brýle příliš nosit nechtějí, protože okolí pak na ně hledí podezíravě. Ostatně sám Tabone tuto slabinu svého plánu pro IEEE Spectrum uznal. (Podle nás si ovšem lze představit, že vůz by mohl vyslat varovný signál třeba na mobil chodce, pokud má pocit, že ten může být ohrožen.)

Některé v pokuse vyzkoušené signály by se také nemusely líbit majitelům samotných aut, upozornila pro stejný časopis Catherine Burnsová, profesorka systémového inženýrství na kanadské University of Waterloo: „Jak ochotně by si lidé kupovali auto, které vydává přehnané zvuky? Nebo by stlačilo odpružení, aby došlo ke znatelnému poklesu jeho přední části?“ Přesto podle ní studie otevírá zajímavý nový směr výzkumu a ukazuje, že výraznější projev samořízených aut by mohl výrazně zlepšit jejich interakci s chodci.

Motional zjevně doufá, že Burnsová není jediná, koho výsledek zaujme. Společnost nyní integruje nejslibnější modifikace chování vozů na vozovce do svých systémů. V pokusu využité virtuální prostředí také zpřístupnila dalším výzkumným týmům.

Podle Schmitta bude správné nastavení interakce s chodci klíčové pro to, aby lidé v samořiditelná vozidla získali dostatečnou důvěru. Většina lidí se podle něj s touto technologií setká pravděpodobně poprvé právě v roli chodce, nikoliv jako řidiči. To nás motivuje k tomu, abychom zajistili, že první interakce proběhnou dobře. Chceme se ujistit, že se lidé s touto novou technologií cítí dobře,“ říká.